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Cloreto de índioé um composto inorgânico com a fórmula química InCl3. Sua forma comum são cristais ou pó branco a amarelo claro, que são propensos à absorção de umidade e infiltração de água. A forma anidra possui uma estrutura em camadas, enquanto os hidratos (como InCl ∝· 4H ₂ O) são cristais incolores. O tricloroíndio é solúvel em solventes de água, etanol e éter. A solução aquosa é ácida e pode decompor-se e libertar gás cloreto de hidrogénio quando aquecida. Como precursor, é usado para preparar semicondutores compostos à base de índio (como InP, InSb) e filmes finos condutores transparentes (ITO). Como catalisador ácido de Lewis, participa das reações de alquilação e esterificação de Friedel Crafts.
| C.F | Cl3In |
| E.M | 220 |
| M.W | 221 |
| m/z | 220 (100.0%), 222 (95.9%), 224 (30.6%), 218 (4.5%), 220 (4.3%), 226 (3.3%), 222 (1.4%) |
| E.A | Cl, 48,09; Em, 51,91 |
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Ponto de fusão 262 graus (dec.) (lit.), Ponto de ebulição 300 graus C, Densidade 3,46 g / mL a 25 graus (lit.), Ponto de inflamação 300 graus C subl., Condições de armazenamento Atmosfera inerte, Pó morfológico à temperatura ambiente, Cor branca a esbranquiçada, Proporção 3,46, Reações solúveis em água, Sensível Higroscópico, Estabilidade higroscópica, InChIKeyPSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K.
Tricloreto de índio (InCl3), número CAS 22519-64-8, peso molecular 221,18, é um pó cristalino branco à temperatura ambiente com forte deliquescência. Pode sublimar em temperaturas acima de 600 graus, é facilmente solúvel em água e sofre hidrólise para formar tetrahidrato (InCl3 · 4H ₂ O) e pentahidrato. É a matéria-prima básica para a síntese de compostos orgânicos de índio e também a forma chave de anidro de alta pureza.cloreto de índio, que é conhecida como a "matéria-prima insubstituível do LED, representando-tecnologia de iluminação de ponta".
Dos ecrãs dos telemóveis às disciplinas de medicina nuclear hospitalar, dos laboratórios de síntese orgânica às centrais fotovoltaicas, das lentes ópticas aos revestimentos dos motores de foguetões, o tricloroíndio permeia todos os cantos da tecnologia moderna e da saúde humana com as suas propriedades químicas únicas e funções insubstituíveis. De acordo com o relatório de mercado de 2026, a oferta teórica de tricloroíndio de alta{2}}pureza em todo o mundo é de cerca de 730 toneladas, enquanto a demanda real atingiu 755 toneladas após reposição estratégica e correção de perdas, formando uma clara lacuna de oferta-demanda de cerca de 3,4%. O preço spot médio subiu para uma faixa superior a 35% por quilograma. O valor estratégico desta 'vitamina industrial' está a tornar-se cada vez mais proeminente com o desenvolvimento da tecnologia.
1. Indústria de semicondutores e eletrônicos
1.1 Chip central de LED: um "código fonte de luz" insubstituível
O uso mais importante e importante do tricloroíndio anidro de alta-pureza (pureza maior ou igual a 99,999%, ou seja, nível. 5N~6N) é como um precursor chave para a produção de chips de núcleo de LED. No processo de deposição de vapor químico orgânico metálico (MOCVD), o nitreto de índio (InN) de alta pureza é gerado pela reação com gás amônia ou pela participação direta no crescimento epitaxial de semicondutores de nitreto III, produzindo finalmente chips LED azuis, verdes e roxos.
Pode-se dizer sem exagero que sem o tricloroíndio de alta-pureza, não haveria revolução na iluminação LED hoje. A BOE e outros gigantes de painéis de exibição abandonaram o modo de fonte única nas compras e, em vez disso, adotaram uma arquitetura de fornecimento "3+1", fixando três fornecedores principais com capacidades de purificação de 5N ou superior. É precisamente porque a pureza do tricloroíndio determina diretamente a eficiência luminosa, a vida útil e a consistência da cor dos chips LED.
1.2 Semicondutor de fosfeto de índio (InP): o “coração” da comunicação 5G
É a principal matéria-prima para a síntese de materiais semicondutores de fosfeto de índio (InP).
O InP tem mobilidade de elétrons ultra{0}}alta e características de bandgap direto, tornando-o um material ideal para a fabricação de chips de comunicação óptica de alta-velocidade, lasers e dispositivos de micro-ondas, apoiando diretamente a fabricação de módulos ópticos 5G/800G e lasers de pontos quânticos. No contexto do aumento explosivo da procura por camadas condutoras de baixa resistividade em painéis de visualização flexíveis, a posição estratégica dos materiais à base de InP foi ainda mais elevada.
1.3 Arsenieto de índio e gálio (InGaAs): o "olho das mil milhas" para detecção infravermelha
Material de arsenieto de índio e gálio (InGaAs) preparado a partir decloreto de índioé um material essencial para detectores infravermelhos e dispositivos de comunicação óptica, amplamente utilizado em-campos avançados, como dispositivos de visão noturna, receptores de comunicação de fibra óptica e LiDAR.
1.4 Filme condutor transparente ITO: o "protagonista invisível" da era do toque
É a principal matéria-prima para a preparação de filmes finos de óxido de índio e estanho (ITO). O filme ITO é responsável por cerca de 70% do consumo global de índio e é usado em eletrodos transparentes em telas sensíveis ao toque de telefones celulares (como camadas de toque do iPhone), telas OLED, telas LCD e células solares. De telas planas a revestimentos de vidro fotovoltaicos, o ITO está em toda parte, e o ponto de partida de tudo isso é o tricloroíndio.
Células solares de película fina-de 1,5 CIGS: o rei da luz fraca
Células solares de película fina de seleneto de cobre, índio e gálio (CIGS) são amplamente utilizadas na construção de paredes de cortina fotovoltaicas integradas (BIPV) e sistemas de fornecimento de energia de naves espaciais devido ao seu excelente desempenho em baixa luminosidade, com uma capacidade de produção global superior a 10 GW. Eles são a principal fonte do elemento índio nas células CIGS e sua qualidade afeta diretamente a eficiência de conversão fotovoltaica das células. Atualmente, a eficiência das células CIGS ultrapassou 22% e o tricloroíndio desempenha um papel indispensável.
2. Medicina Nuclear e Diagnóstico Clínico
Quando o índio no tricloroíndio é substituído pelo isótopo radioativo ¹¹³ ᵐ In (Índio-113m), torna-se um traçador radioativo indispensável no campo da medicina nuclear, desempenhando um papel fundamental em diversos diagnósticos clínicos.
2.1 Medição do volume sanguíneo - a "régua precisa" após cirurgia cardíaca
A última pesquisa em 2026 mostra que o uso de tricloroíndio (III) radioativo (¹¹³ ᵐ InCl3) para medir o volume sanguíneo após cirurgia cardíaca pode refletir diretamente as mudanças dinâmicas no volume sanguíneo e tem importante valor prático clínico.
O estudo mediu o volume sanguíneo de 24 pacientes cardíacos no pós-operatório em três períodos de tempo (quando eles entraram na unidade de terapia intensiva, 8 horas após a cirurgia e 24 horas após a cirurgia), e os volumes sanguíneos medidos foram (81 ± 11), (81 ± 9) e (82 ± 8) mL/kg, respectivamente. O volume sanguíneo está significativamente correlacionado positivamente com a pressão capilar pulmonar (PCP), índice de débito cardíaco (IC) e débito urinário (r=0.3700~0,5751, P<0.01), and the correlation coefficient with mixed venous oxygen saturation (SvO ₂) is as high as 0.7243~0.7856 (P<0.01). This method provides precise basis for postoperative fluid management of the heart.
2.2 Exame cerebral e diagnóstico de doenças cerebrais
O ácido dietilenotriaminopentaacético marcado com índio-113m (¹¹³ ᵐ em DTPA) é um agente clássico de imagem de varredura cerebral. Em circunstâncias normais, os medicamentos radioativos não conseguem penetrar facilmente a barreira hemato-cérebro; Quando há tumores, hemorragia cerebral, contusão cerebral e outras lesões no crânio que causam danos à barreira hematoencefálica, as drogas radioativas podem se concentrar na área afetada, apresentando uma “área concentrada” na imagem digitalizada, localizando com precisão doenças como tumores cerebrais, lesões cerebrovasculares, inflamação cerebral e hidrocefalia. A meia vida é de apenas 1,7 horas, verifique com rapidez e segurança.
2.3 Exame renal e avaliação da função renal
O DTPA é excretado por filtração glomerular e pertence a agentes de imagem renal rápida. Pode ser utilizado para avaliar a função renal, detectar estenose da artéria renal e obstrução do trato urinário, além de fornecer informações importantes para o diagnóstico de doenças do sistema urinário.
2.4 Exame placentário e imagens de pool de sangue cardíaco
Após injeção intravenosa de radioativocloreto de índio(¹¹³ ᵐ InCl3), devido ao sangue abundante na placenta, a radioatividade na placenta é significativamente maior do que em outras partes do útero.
A informação da posição da placenta pode ser obtida da superfície por meio de uma sonda de cintilação, amplamente utilizada para diagnóstico obstétrico de localização placentária. Ao mesmo tempo, também pode ser usado para varredura de pool cardíaco e testes de função cardíaca, com meia-vida de 1,7 horas, e pode ser completado por injeção intravenosa de 2-4 mCi/hora.
2.5 Cintilografia óssea
O colóide de fosfato de índio marcado com índio-113m pode ser usado para escaneamento ósseo para diagnosticar metástases ósseas, osteomielite e outras doenças ósseas. Injeção intravenosa de 5-8mCi/hora, com volume máximo de injeção não superior a 10mL.
3. Fronteiras da Nova Energia e Catálise
3.1 Catalisador de célula de combustível de hidrogênio
Os catalisadores à base de índio podem melhorar a eficiência das células de combustível com membrana de troca de protões e deverão reduzir os custos de produção de hidrogénio para menos de 2 dólares/kg, fornecendo um apoio material fundamental para o desenvolvimento da economia do hidrogénio.
3.2 Catalisador de redução de CO₂
Os polímeros de coordenação de índio (redes supramoleculares tri-dimensionais formadas com ácidos dicarboxílicos, como o ácido isoftálico) têm estrutura de poros e alta área superficial específica.
E podem ser usados como catalisadores eficientes para a redução de CO₂ em metanol, com uma eficiência de Faraday superior a 90%, proporcionando um novo caminho para atingir as metas de neutralidade de carbono.
3.3 Eletrônicos flexíveis e materiais-reparáveis
O circuito extensível feito de liga de índio e gálio é aplicado em relógios inteligentes, skins eletrônicos e dispositivos extensíveis de reparo de nervos, representando a direção de desenvolvimento da próxima geração de tecnologia eletrônica flexível.
4. Aeroespacial e Defesa
4.1 Revestimento do bico do foguete
Ligas à base de índio podem suportar temperaturas de até 1.800 graus e são usadas para revestir bicos de motores de foguetes para proteger os componentes do motor de funcionarem corretamente sob temperaturas extremamente altas.
4.2 Barras de controle para reatores nucleares
Cloreto de índiotem excelente capacidade de absorção de nêutrons e é usado como material de haste de controle para barras de combustível nuclear. Pode ajustar com precisão a taxa de reação em cadeia e é uma garantia importante para a segurança nuclear.
Atualmente, os métodos para preparar InCl3 anidro no exterior incluem principalmente cloração direta do metal índio, cloração por decomposição de óxido e desidratação por aquecimento de hidrato. Esses métodos de preparação exigem alta pureza de matérias-primas e reagentes, controle rigoroso de temperatura, equipamentos complexos, baixo rendimento, pós{2}}tratamento difícil e grave poluição ambiental.
Foi relatado que solventes orgânicos como amina, formamida e querosene são usados para remover água cristalina de cloretos cristalinos para preparar cloretos anidros. A desidratação de MgCl2 · 2H2O com n-butanol para preparar MgCl2 anidro também foi relatada. Este produto é geralmente sintetizado pela reação direta de índio e cloro seco a 150 ~ 300 graus C. Ou com trióxido de índio e cloreto de tionila. O produto puro foi purificado por sublimação (300°C).
Método de síntese de dicloreto de índio I:
Coloque tricloreto de índio e índio metálico estequiométrico em um recipiente de vidro evacuado. Se estiverem completamente derretidos, será gerado dicloreto de índio. O produto pode ser refinado por destilação a vácuo.
Ao introduzir hidrogênio misturado com cloreto de hidrogênio a 15%, o tricloreto de índio é aquecido a mais de 600 graus, e o dicloreto de índio puro pode ser preparado por esta reação. Neste momento, é aquecido com uma chama vermelha fraca para reagir. Não é necessário remover completamente a umidade e o oxigênio.
O produto foi aquecido a uma temperatura ligeiramente superior ao ponto de fusão durante 15 min. Enquanto isso, para remover o cloreto de hidrogênio, o nitrogênio pode ser introduzido lentamente. Se o fundido amarelo claro for resfriado, ele solidificará em um sólido vítreo.
O tricloreto de índio é sintetizado pela reação direta do metal índio e do cloro seco a 150 ~ 300 graus. Ou pela reação de trióxido de índio e cloreto de tionila. O produto puro foi purificado por sublimação (300 graus).
Método 2 para a síntese de dicloreto de índio:
O método de cloração direta do índio metálico é um método de preparação de cloretos metálicos, que gera cloretos correspondentes pela reação direta do metal com cloro gasoso.
Passo 1: Prepare as matérias-primas necessárias
Metal índio:
Com pureza superior a 99,99%, geralmente fornecido a granel ou em pó.
Gás cloro:
Com pureza superior a 99,99%, passa por tratamento de desidratação para retirar a umidade.
Reator:
Um reator feito de vidro duro ou quartzo para garantir boa estabilidade química em altas temperaturas.
Materiais auxiliares:
Forno-de alta temperatura, termopar, gás inerte (como argônio ou nitrogênio), etc.
Passo 2: Preparação Experimental
Limpe bem o reator para garantir que não haja resíduos.
Coloque o índio metálico no reator e certifique-se de que ele esteja distribuído uniformemente no fundo do reator.
Selar o reator e introduzir gás inerte para remover o ar.
Verifique se o termopar está corretamente colocado no reator e conectado ao controlador de temperatura.
Etapa 3: reação de aquecimento
Aqueça o reator até a temperatura desejada (geralmente 500-600 graus).
Quando a temperatura atingir o valor definido, introduza gás cloro no reator para garantir que o gás cloro seja distribuído uniformemente na superfície do metal índio.
Observe a situação de reação.
Quando o metal índio estiver completamente convertido em cloreto (geralmente leva várias horas), pare o aquecimento e deixe o reator esfriar naturalmente.
Durante o processo de resfriamento, o gás cloro escapará gradativamente para obter o produto desejado.
A equação química é 3In+3Cl2→ InCl3
Etapa 4: Coleta e Purificação do Produto
Após o reator esfriar até a temperatura ambiente, abra o reator e colete o produto gerado.
Purificação preliminar do produto coletado para remoção de impurezas. A purificação pode ser alcançada através de métodos como recristalização e separação cromatográfica.
Seque o purificadocloreto de índiopara remover qualquer umidade.
Armazenar o produto seco em local seco e escuro para evitar absorção de umidade e deterioração.
Perguntas frequentes
Quanto tempo o índio permanece no corpo?
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O índio In 111 decai por captura de elétrons com meia-vida física-de 67,9 horas (2,8 dias). As energias dos fótons que são úteis para detecção e estudos de imagem estão listadas na Tabela 1. 1 Kocher, David C., "Radioactive Decay Data Tables", DOE/TIC- 11026, 115 (1981).
Para que é usado o índio na medicina?
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A oxiquinolina Indium In-111 é um agente de diagnóstico radiofarmacêutico usado pararadiomarcação de leucócitos autólogos como adjuvante na detecção de processos inflamatórios para os quais os leucócitos migram.
Como os humanos usam o índio?
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Hoje, mais da metade do índio utilizado é para aprodução de eletrônicos, como telas de telefones celulares e TV, microchips e painéis solares. O óxido de índio e estanho, um composto de índio, é transparente e conduz eletricidade. Essas propriedades o tornam perfeito para uso em telas de celulares.
O índio é venenoso?
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O índio não tem papel biológico conhecido.É tóxico se forem consumidos mais do que alguns miligramase pode afetar o desenvolvimento de um embrião ou feto.
O que acontece se ficarmos sem índio?
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Você já imaginou seu smartphone ou tablet sem tela sensível ao toque? Este poderá ser o caso em breve se ficarmos sem índio, um dos minerais mais raros da Terra. O índio é usado em muitos-dispositivos de alta tecnologia, como telas sensíveis ao toque, smartphones, painéis solares e janelas inteligentes, na forma de óxido de índio e estanho.
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